По сравнению с другими российскими и советскими паровозами, паровозы серии О чаще всего участвовали в боевых действиях. Когда в сентябре 1918 года началась унификация бронепоездного парка Красной армии и была принята единая конструкция бронепоездов, то в качестве локомотивов для них были приняты имено паровозы О. Это связано прежде всего с тем, что у более современных, на тот момент времени, паровозов серий Щ, С и Э нагрузка от оси на рельсы достигала 16 тс, что являлось предельной величиной для большинства железнодорожных путей того времени. С дополнительным весом броневой защиты паровоз становился ещё тяжелее и мог сломать рельсы. В отличие от них, паровозы серии О, имея осевую нагрузку около 12,5-13 тс, имели большой запас по бронированию. К тому же, эти паровозы имели меньшие размеры, а следовательно — менее уязвимы. Высокая надёжность и «всеядность» ещё больше повышали живучесть этих локомотивов.

5 августа 1920 года издается новая инструкция, сводившая все бронепоезда по целевому назначению к трем основным типам: А - полевой ударный (штурмовой), сильно бронированный для решения задач в условиях ближнего боя, несущий на себе легкую полевую артиллерию трехдюймового калибра, до двух десятков пулеметов; тип Б - легкобронированный, вооруженный 42-линейными орудиями, для огневого обеспечения боя ударных бронепоездов; тип В - особого назначения, подобный предыдущему, но оснащенный мощной артсистемой (от 6 дюймов и выше) для подавления тыловых объектов противника.

Основу производственной программы завода составляли ударные бронепоезда. Они состояли из бронированного по типовому проекту паровоза серии ОВ с трех- или четырехосным тендером и двух 2-башенных бронеплощадок, каждая из которых вооружалась двумя 3-дюймовыми пушками и 6-8 пулеметами образца 1910 года. Площадки различных серий отличались в основном артиллерией и пулеметными установками. Своего рода стандартом считалась полевая трехдюймовка образца 1902 года. Довольно часто устанавливались и зенитные пушки, приспособленные для стрельбы по наземным целям. Штатный боекомплект площадки составлял 600 выстрелов (на практике в среднем 200-250) на орудие и 20 пулеметных коробок (5000 патронов).

Сормовский ударный бронепоезд обладал прекрасным орудийно-пулеметным обстрелом. В зоне его огня в любом направлении не оставалось ни одного объекта, на котором нельзя было бы сосредоточить огонь минимум одного орудия и двух пулеметов. Для бортовых пулеметов сектора обстрела составляли по 80°; углы склонения и возвышения равнялись 20° и 28° соответственно. Башенные пулеметы имели сектор обстрела 28°, углы склонения и возвышения - 8° и 30°.

Подавляющее число площадок оборудовалось командирскими рубками и системой вентиляционных люков. Боевая масса площадки составляла 56-64 т и допускала движение по относительно легкому полотну.